题目内容
已知函数
.
(1)讨论函数
的单调性;
(2)当
时,
恒成立,求实数
的取值范围;
(3)证明:
.
(1)讨论函数
(2)当
(3)证明:
解:(1)
的定义域为(0,+∞),
…2分
当
时,
>0,故
在(0,+∞)单调递增;
当
时,
<0,故
在(0,+∞)单调递减;……………4分
当-1<
<0时,令
=0,解得
.
则当
时,
>0;
时,
<0.
故
在
单调递增,在
单调递减. …………6分
(2)因为
,所以
当
时,
恒成立
令
,则
,
……………8分
因为
,由
得
,
且当
时,
;当
时,
.
所以
在
上递增,在
上递减.所以
,
故
……………………10分
(3)由(2)知当
时,有
,当
时,
即
,
令
,则
,即
…………12分
所以
,
,…,
,
相加得
而
所以
,
.……………………14分
当
当
当-1<
则当
故
(2)因为
当
令
因为
且当
所以
故
(3)由(2)知当
令
所以
相加得
而
所以
略
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